Zašto na gastellu puše jak vjetar? Zašto pušu vjetrovi? Zašto se diže vjetar? Značenje vjetra u prirodi. Kako djetetu objasniti što je vjetar

Ovo je nešto misteriozno. Nikada to ne vidimo, ali uvijek osjećamo. Pa zašto vjetar puše? Saznajte u članku!

Vjetar je kretanje zračnih masa. Unatoč činjenici da ne možemo vidjeti zrak, znamo da se sastoji od molekula. različiti tipovi plinovi, uglavnom dušik i kisik. Vjetar je pojava u kojoj se mnoge molekule kreću u istom smjeru.

odakle dolazi? Vjetar je uzrokovan razlikama tlaka u Zemljinoj atmosferi: zrak iz područja visokog tlaka kretat će se prema području niskog tlaka. Jaki vjetrovi nastaju kada se zrak kreće između područja s velikim razlikama u razinama tlaka. Zapravo, ova činjenica uvelike objašnjava zašto vjetar puše s mora na kopno.

Formiranje vjetra

Vjetar je kretanje zraka blizu površine Zemlje. To može biti blagi povjetarac ili jaka oluja. Najjači vjetrovi javljaju se tijekom pojava koje se nazivaju tornada, ciklone i uragani. Nastaje zbog promjena temperature zraka, zemlje i vode. Kada se zrak kreće paralelno s toplom površinom, zagrijava se i diže - to ostavlja prostor za hladnije mase. Zrak koji "struje" u te prazne prostore je vjetar. Ime je dobio prema smjeru iz kojeg dolazi, a ne prema smjeru u kojem puše.

Povjetarac: obalni i morski

Obalni i morski povjetarac je vjetar i vremenski uvjeti tipično za obalna područja. Obalni povjetarac je povjetarac koji puše s kopna na vodu. Morski povjetarac je vjetar koji puše iz vode na kopno. Zašto vjetar puše s mora i obrnuto? Obalni i morski povjetarac javljaju se zbog značajnih temperaturnih razlika između kopnene i vodene površine. Mogu se protezati do dubine od 160 km ili se pojaviti kao lokalni fenomeni koji se brzo smanjuju već u prvih nekoliko kilometara duž obale.

Znanstveno...

Obrasci kopnenog i morskog povjetarca mogu snažno utjecati na distribuciju magle, uzrokujući nakupljanje ili raspršivanje onečišćenja u unutrašnjosti. Tekuća istraživanja o principima cirkulacije kopnenog i morskog povjetarca također uključuju pokušaje simulacije obrazaca vjetra jer to utječe na energetske potrebe (kao što su zahtjevi za grijanjem i hlađenjem) u pogođenim područjima. Vjetar također utječe na ovisnike vremenski uvjeti operacije (na primjer, sa zrakoplovom).

Budući da voda ima mnogo veći toplinski kapacitet od pijeska ili drugih materijala u zemljinoj kori, kada određeni iznos sunčevo zračenje (osunčavanje), temperatura će mu rasti sporije nego na kopnu. Bez obzira na temperaturnu ljestvicu, danju temperatura kopna može varirati u nekoliko desetaka stupnjeva, dok se temperatura vode mijenja za manje od pola stupnja. Suprotno tome, veliki toplinski kapacitet sprječava brze promjene temperature tekućine noću, te stoga, iako temperatura kopna može pasti za desetke stupnjeva, ostaje relativno stabilna u blizini vode. Osim toga, niži toplinski kapacitet materijala kore često im omogućuje da se ohlade brže od mora.

Fizika mora i kopna

Pa zašto je jak vjetar? Zrak iznad dotične površine tla i vode se zagrijava ili hladi ovisno o vodljivosti tih površina. Tijekom dana više toplina kopno rezultira toplijim i stoga manje gustim i lakšim zračnim masama nad obalom od onih uz površinu vode. Kao topli zrak diže (fenomen konvekcije), hladniji zrak se kreće prema šupljinama. Zbog toga vjetar puše s mora, a tijekom dana obično od oceana do obale puše hladan morski povjetarac.

Ovisno o temperaturnoj razlici i količini podignutog zraka, morski povjetarac može imati udare brzine od 17 do 25 km na sat. Što je veća temperaturna razlika između kopna i mora, to su kopneni vjetar i morski povjetarac jači.

Zašto vjetar puše s mora

Nakon zalaska sunca, zračna masa iznad obalnog kopna brzo gubi toplinu, dok se iznad vode obično ne razlikuje puno od dnevne temperature. Kada zračna masa iznad zemlje postane hladnija od zračne mase iznad vode, prizemni vjetar počinje puhati s kopna na more.

Uzbuđenje toplo vlažan zrak iz oceana često rezultira dnevnim oblacima iznad obale. Osim toga, kretanje zračnih masa i morski povjetarac turisti često koriste za letove zmajem. Iako kopneni i morski povjetarac prevladavaju na moru, često se bilježe i u blizini velikih vodenih površina. Obalni i morski povjetarac za posljedicu ima povećanu razinu vlage, oborine i blage obalne temperature.

Objašnjenje za djecu: zašto vjetar puše

Morski povjetarac najčešće se opaža tijekom vrućine ljetnih dana zbog nejednake brzine zagrijavanja zemlje i vode. Danju se kopnena površina zagrijava brže od površine mora. Stoga je dio atmosfere iznad zemlje topliji nego nad oceanom.

Sada zapamtite da je topli zrak lakši od hladnijeg zraka. Kao rezultat toga, raste. Kao rezultat ovog procesa, hladniji zrak iznad oceana zauzima prostor na površini zemlje kako bi zamijenio rastuće toplije mase.

Međutim, vrijedi znati da vjetar ne nastaje samo kao rezultat razlika u temperaturi. Globalna kretanja atmosfere proizlaze iz rotacije Zemlje. Ovi vjetrovi grupiraju pasate i monsune. Pasati se javljaju u blizini ekvatora i kreću se ili sa sjevera ili juga prema ekvatoru. U srednjim geografskim širinama Zemlje, između 35 i 65 stupnjeva, prevladavaju zapadni vjetrovi. Puše od zapada prema istoku i također prema polovima. Polarni vjetrovi pušu u blizini sjevernog i južnog pola. Kreću se s polova prema istoku, odnosno zapadu.

Naš svijet je pun misterija i zanimljivosti. Njihovo rješavanje je zadatak čovječanstva. Očekuju nas još veća otkrića, ali za sada već sa sigurnošću znamo odgovor na pitanje kako i zašto vjetar puše, kao i koji čimbenici određuju njegovo nastajanje. To omogućuje predviđanje promjena vremenskih uvjeta.

Prije više od tri stotine godina, Halley, poznat uglavnom zahvaljujući kometu koji je otkrio, predložio je da se pojava vjetra objasni djelovanjem Arhimedove sile s temperaturnom razlikom: toplom i lagani zrak diže se, teški i hladni – pada.

Međunarodna skupina istraživača, koja je uključivala zaposlenike Instituta za nuklearnu fiziku u Sankt Peterburgu, predložila je temeljno novi fizički mehanizam za stvaranje vjetra u Zemljinoj atmosferi.

Tokovi plina nastaju pri padovima tlaka (gradijentima). Tlak zraka opada s visinom, tvoreći vertikalni gradijent tlaka, no ne stvara vjetar. Rad koji obavlja kretanje zraka ovim gradijentom tlaka točno je nadoknađen suprotnim radom sile gravitacije, a zrak je u ravnotežnom stanju.

Vlažan zrak se diže i hladi, a vodena para se kondenzira. Stoga se tlak vodene pare s visinom smanjuje brže nego što to zahtijeva uvjet ravnoteže. Pri tome je rad koji gradijent tlaka nad vlažnim zrakom obavi tijekom njegovog porasta nekoliko puta veći od rada sile teže koja djeluje na vodenu paru. Upravo ta razlika stvara vjetar u Zemljinoj atmosferi. Neravnotežna vertikalna distribucija vodene pare može se usporediti sa komprimiranom oprugom koja se uspravlja kada se vlažni zrak diže i pokreće je. Stoga se kondenzacijska snaga povezana s vertikalnim usponom zraka, u skladu sa zakonom održanja energije, pretvara u snagu horizontalnih vjetrova.

Snaga atmosferske cirkulacije određena je lokalnom stopom kondenzacije i, posljedično, oborinama. Kvantitativna procjena globalne snage cirkulacije zraka, dobivena na temelju nove teorije, savršeno se poklopila s akumuliranim promatračkim podacima (snaga cirkulacije vjetra može se neovisno prosuđivati ​​prema promatranim horizontalnim gradijentima tlaka i brzinama vjetra).

U području kondenzacije nastaje zona sniženog tlaka, koja uvlači zrak iz susjednih područja. Na kopnu takve stabilne zone niskog tlaka stvaraju goleme šume: vlaga se pohranjuje u šumskom tlu, isparava s površine tla i lišća te se kondenzira nad šumskim krošnjama. To stvara vjetar koji donosi vlagu iz oceana.

Najvažnija posljedica novog mehanizma nastanka vjetra je preispitivanje uloge šuma u prijenosu vlage s oceana na kopno. Ovaj prijenos kompenzira riječno otjecanje natrag u ocean. Uništavanje šuma dovodi do dehidracije i dezertifikacije zemlje i predstavlja mnogo veću prijetnju klimi nego što sugerira moderna klimatologija (vidi također Znanost i život br.).

Nova teorija izazvala je burnu raspravu u znanstvenoj zajednici. Članak dostavljen u časopis Atmospheric Chemistry and Physics bio je na recenziji više od dvije i pol godine. Kao rezultat toga, uredništvo časopisa prihvatilo je članak za objavljivanje uz komentar urednika. Naglašava se da objavu "potpuno novog pogleda na pokretačku snagu atmosferske dinamike" treba promatrati kao "poziv na daljnji razvoj»Odredbe koje su iznijeli autori.

Događa se da pogledaš kroz prozor, a tamo drveće maše svojim granama. Zapravo, nije drveće ono koje maše svojim granama, već vjetar puše takvom snagom da se grane s lišćem savijaju u različitim smjerovima. Vjetar može biti slab i topao, a može biti jak i hladan. A u mnogim ga pričama čak naziva moćnim. Odakle tolika snaga? Zašto vjetar puše?

Sigurno ste više puta osjetili kako vjetar puše. Ogromne struje zraka kreću se s mjesta na mjesto oko našeg planeta. Što je zrak? To je mješavina plinova čije čestice slobodno lete u svemiru. U zraku nema zidova ni granica. Međutim, negdje je toplije, negdje hladnije, negdje ima više čestica, negdje manje – ali svugdje nastoji postati isto. A ovo kretanje zraka, njegova želja za miješanjem - vjetar je.

Idite do vrata (na primjer, koja vode do ostakljenog balkona) i pokušajte odrediti gdje vjetar puše na vrhu vrata (iznad) i blizu poda (ispod). Da biste to učinili, možete staviti dvije svijeće, ispod i iznad, i vidjeti gdje njihov plamen odstupa. Ili uzmite tanku salvetu ili vatu i donesite je do vrata. kamo će ići? Na vrhu, zrak struji iz prostorije prema van. Ovo je topli zrak. On je lakši i, ustajući, izlazi na ulicu. Hladni zrak je teži i zauzima prostor oslobođen toplog zraka. Upravo se tako vjetar događa u prirodi.

Tijekom dana, sunčeve zrake prodiru u zračnu ljusku Zemlje. Neki od njih dopiru do površine – zagrijavaju tlo, kamenje i stijene, vodu mora i oceana. I tu toplinu daju okolnom zraku, a zračni omotač koji obavija naš planet – atmosfera – zagrijava se. Zbog sunca vjetrovi na našem planetu ne mogu jenjavati.

Ali tijekom dana kopno se zagrijava brže i jače od mora. Zrak iznad zemlje se diže, i hladan vjetar s mora zauzima svoje mjesto. Noću se, naprotiv, zemlja hladi, dok voda ostaje topla. Topli zrak iznad vode se diže, a povjetarac već puše s obale, preuzimajući je.

Ista stvar se događa u ogromnim razmjerima na površini cijelog planeta. Najtoplije mjesto na Zemlji je ekvator. Stoga se u ovoj traci topli zrak stalno diže. Kreće prema polovima, sjeveru i jugu. Zatim se na određenim geografskim širinama spušta i nastavlja svoje kretanje, ali u dva smjera - prema polovima i natrag prema ekvatoru.

Druga sila koja djeluje na strujanje zraka je rotacija Zemlje. Zbog toga se svi vjetrovi na sjevernoj hemisferi pomiču udesno, u Južna polutka- nalijevo.

Kad bi sunce, zemlja i oceani ostavili zrak na miru, onda bi nakon nekog vremena posvuda postala ista temperatura i vlažnost, a vjetrovi bi zauvijek utihnuli.

Znaš li to…

Najvjetrovitije mjesto na svijetu- ovo je luka Martin. Nalazi se na Antarktiku. Ovdje se nalazi takozvani pol vjetrova. Na Antarktiku je tijekom godine 340 olujnih dana s prosječnom brzinom vjetra od oko 20 metara u sekundi.

Ljudska povijest usko je povezana s vjetrom: on je bio taj koji je pokrenuo jedrenjake, oštrice mlinova, koji su njegovu energiju pretvarali u mehaničku.

Najbrži vjetar rađa se unutar lijevka tornada. Njegova brzina doseže 480 kilometara na sat.

Zemlja je, kao i mnoga druga nebeska tijela, okružena atmosferom – ljuskom plinova koja se drži oko planeta gravitacijom, odnosno gravitacijom.


Pojedinačne molekule plinova koji čine atmosferu kreću se u različitim smjerovima različitim brzinama. Zemljina atmosfera težak je pet kvadrilijuna tona, a tlak zraka u različitim njegovim dijelovima je različit. To je zbog razlike u atmosferski pritisak a ima i takvih prirodni fenomen poput vjetra.

Temperatura zraka i atmosferski tlak

Određena područja zraka u atmosferi imaju različite temperature... U toplim strujama, molekule se kreću velikom brzinom i brzo se raspršuju u različitim smjerovima. iz tog razloga je više prorijeđen, njegova se težina smanjuje, a atmosferski tlak koji stvara opada.

U područjima atmosfere s hladnijim zrakom događa se suprotan fenomen: molekule tvore nakupine velike gustoće, težina takvih područja se povećava, odnosno povećava se i atmosferski tlak.

Zrak se uvijek kreće iz područja povećanog tlaka u područje sniženog tlaka. Da biste razumjeli ovaj mehanizam, dovoljno je zamisliti kako brana radi: ako otvorite brave između dijelova visine od 7 i 5 metara, tada će voda teći tamo gdje je njezina razina u početku bila niža, odnosno u dio s manjom visinom. I ovo kretanje će se nastaviti sve dok razina u oba dijela ne bude jednaka.

Kretanje atmosferskih masa događa se na sličan način, što zauzvrat tvori takav fenomen kao vjetar.

Povjetarac, monsuni, pasati

Zamislite vedar, lijep dan na obali. Sunce utječe i na vodu i na obalu, ali brzo zagrijavanje vode otežava njezina pokretljivost: gornji slojevi, topliji, neprestano se miješaju sa hladnijim donjim slojevima. To sprječava da se voda zagrije onoliko brzo koliko se obala zagrijava.

Zrak iznad obale topliji je nego iznad mora. I ovaj topli zrak se prilično brzo širi, udaljenost između molekula unutar ovog područja se povećava, a tlak se smanjuje. Zbog toga se zrak s većim tlakom (odnosno zrakom iz mora) kreće tamo gdje je tlak niži, odnosno prema kopnu, i donosi hladnoću na obalu.

Noću se sve događa obrnuto: voda se hladi sporije od kopna, a vjetar počinje puhati s kopna na more, iznad kojeg je zrak topliji nego nad obalom. Ovaj vjetar se zove povjetarac - dan i noć. Inače, smjer vjetra u planinama također se mijenja s dobom dana: danju vjetar puše iz doline prema planinama, a noću - s planina u dolinu.

Povjetarac mijenja smjer dva puta dnevno. Postoje vjetrovi koji mijenjaju smjer dva puta godišnje – ljeti i zimi; ti se vjetrovi nazivaju monsuni. Princip promjene smjera sličan je principu prema kojem se stvara povjetarac: nad ljeti zagrijanim kopnom tlak zraka je nizak, a iz oceana se kreće hladan zrak.


Zimi monsun puše s obale koja se brzo hladi prema još uvijek toploj vodi. Promjena monsuna povlači i promjenu vremena: umjesto suhog i malo oblačnog, postaje kiša. Monsuni su tipični za istočni dio kopna - gdje je obala u dodiru sa širokim pojasom oceana.

Osim varijabli, Zemlja ima i stalni vjetrovi- pasati i zapadni vjetrovi... Tijekom cijele godine u blizini površine Zemlje pušu vjetrovi od 30-ih s visokim tlakom prema ekvatoru, gdje je tlak niži. Ali, budući da se planet rotira oko svoje osi, čini se da se ovi vjetrovi vrte u spirali: na sjevernoj hemisferi - na jugozapadu od sjeveroistoka, na južnoj hemisferi - od jugoistoka prema sjeverozapadu.

Zapadni vjetrovi nastaju zbog kretanja zračnih masa od 30 geografskih širina do polova. Pasati donose suhi zrak u Saharu, a zapadni vjetrovi donose vlažan i kišovito vrijeme od Atlantika do Europe.

Brzina, jačina i smjer vjetra

Znanstvenici karakteriziraju vjetrove po njihovoj brzini i snazi. Brzina se mjeri u točkama ili metrima u sekundi (jedna točka je oko dva metra u sekundi). Jačina vjetra ovisi o razlici atmosferskog tlaka između različitih područja: što je ta razlika veća, to je vjetar snažniji.

Za procjenu jačine vjetra, Beaufortova ljestvica razvijena je još u 19. stoljeću, a od 1874. godine prihvaćena je za korištenje u međunarodnoj sinoptičkoj praksi. Tijekom desetljeća na ljestvici su se mijenjale i dopunjavale, a danas se vjetrovi ocjenjuju po sustavu od 12 točaka.

Na primjer, bez vjetra, ili mirnoća, odgovara 0 bodova. Slab vjetar ocjenjuje se s 3 boda, svježi s 5, jak sa 6 bodova. Vjetar od 9 bodova već je oluja, a na 12 - uragan. Beaufortova ljestvica danas se aktivno koristi, prije svega, u pomorskoj plovidbi.

Svaki vjetar karakterizira i njegov smjer. Smjer se određuje ovisno o strani horizonta s koje puše vjetar: ako sa sjevera, onda sjeverni, ako s juga, onda južni. Smjer vjetra ne ovisi samo o razlici atmosferskog tlaka, već i o rotaciji Zemlje oko svoje osi.


Vjetar su velike zračne struje, uz koje se kreću ogromne mase molekula atmosferskih plinova. Ti potoci mogu prijeći tisuće kilometara i letjeti oko cijele zemlje, ili mogu imati lokalne, "lokalne" razmjere, poput gore opisanih vjetrova na moru i u podnožju planina.

Zrak nam se samo čini bestežinskim; da biste shvatili da atmosfera zaista ima gustoću, dovoljno je gurnuti ruku kroz prozor automobila u pokretu - odmah ćete osjetiti strujanje zraka oko vaše ruke.

Vjetar... Tako poznata i uobičajena pojava. Svaka osoba osjeti ovaj element i do stotinu puta dnevno. No, razumiju li svi i mogu li svi objasniti bit ovog fenomena?

Prema općeprihvaćenim definicijama, vjetar je kretanje zračnih masa u horizontalnom smjeru. Sve je jednostavno i jasno. Zanimljivije pitanje: zašto ovi isti zračne mase kreću se i što ih tjera na to, drugim riječima,

Globalno gledano, na stvaranje vjetra utječu 3 blisko povezana čimbenika:

1. Temperaturna razlika između u različitim dijelovima atmosfera i zemlja.
2. Razlika u tlaku između različitih točaka u atmosferi.
3. Corioliosova sila- sila koju stvara rotacija Zemlje oko svoje osi.

Drugi faktor (razlika u tlaku) izravna je posljedica prvog faktora – tlak u različitim točkama atmosfere nije isti, jer ove točke imaju različite temperature.

U toplim dijelovima atmosfere zrak ima manju težinu, budući da se njegove molekule međusobno sve više odbijaju s povećanjem temperature - prema tome, tlak je ovdje nizak. Na hladnim mjestima odvijaju se obrnuti procesi – molekule zraka nastoje se što više približiti jedna drugoj, što otežava zrak i povećava pritisak na atmosferu.

Tako nastaje vjetar - zračne mase iz zone visokog tlaka prelaze u zonu niskog tlaka, kao da ispunjavaju praznine u atmosferi. Da biste razumjeli kako i zašto se to događa, zamislite sljedeću sliku: neko vodeno tijelo jednako je podijeljeno branom, a razina vode s jedne strane je 40 metara, a s druge - 60 m. Ako otvorite brane brane, voda će odmah izaći iz dijela gdje je razina vode veća (tj. odakle je tlak veći) u drugi, te će teći sve dok razina vode u oba dijela ne bude jednaka.

formiranje uragana

Kao što je već spomenuto, sva 3 čimbenika utječu na formiranje vjetra samo na razini cijelog planeta. Dakle, sila Corioliosa sudjeluje u stvaranju globalnih planetarnih vjetrova - monsuna i pasata, koji pušu i do 6 mjeseci. Ali za lokalne (lokalne) vjetrove dovoljna je prisutnost samo jednog faktora generiranja - temperaturne razlike (naknadno, razlika tlaka).

Vjetrovi imaju iznimnu ulogu kako za cijeli planet, tako i za ljudsku civilizaciju. Bio je to vjetar koji je nekoć nosio sjeme prvih biljaka diljem svijeta. Vjetrovi su stvarali reljefe, od nekih su krajeva pravili pustinje, a od drugih - plodne "oaze". Zahvaljujući vjetru čovjek je mogao brzo prevladati velike udaljenosti morem, što je pridonijelo razvoju trgovine i znanosti, kao i rađanju Međunarodni odnosi... I sutra ogromna i bezgranična sila vjetra može postati glavni izvor energije za osobu.